Раз вже штучний інтелект привернув останнім часом багато уваги, дуже скоро ми повинні почути і про неймовірні прориви в сфері нанотехнологій.

Історія нанотехнологій

Більшість істориків вважають творцем терміна фізика Річарда Фейнмана і його мова 1959 року: «Там, внизу, повно місця». У своїй промові Фейнман представив день, коли машини можна буде настільки зменшити, а в крихітних просторах буде закодовано стільки інформації, що з цього дня почнуться абсолютно неймовірні технологічні прориви.
Але по-справжньому цю ідею розкрила книга Еріка Дрекслера «Двигуни створення: прийдешня ера нанотехнологій». Дрекслер привів ідею самовідтворюються наномашин: машин, які будують інші машини.
Оскільки ці машини програмовані, їх можна направити на будівництво не тільки більшого числа таких машин, але і на що захочете. Дрекслер намалював картину світу, де вся бібліотека Конгресу може поміститися на чіпі розміром з кубик цукру і де екологічні скрубери вичищають забруднюючі речовини прямо з повітря.

Що таке «нанотехнології»?

Нанотехнології – це наука, інженерія та технології, що проводяться на нанорівні, що становить від 1 до 100 нанометрів. По суті, ці маніпулювання і управління матеріалами на атомному і молекулярному рівні.
Щоб ви розуміли, давайте уявимо, що таке нанометр:
1) ставлення Землі до дитячого кубику – це приблизно відношення метра до нанометру.
2) це в мільйон разів менше довжини мурашки.
3) товщина листа паперу – приблизно 100 000 нанометрів.
4) діаметр червоної кров’яної клітки – 7000-8000 нанометрів.
5) діаметр ланцюжка ДНК – 2,5 нанометра.
Наноробот – це машина, яка може будувати і маніпулювати речами точно і на атомному рівні. Уявіть робота, який може маніпулювати атомами, як дитина – LEGO кубиками, вибудовуючи з базових атомних будівельних блоків що завгодно (C, N, H, O, P, Fe, Ni та ін.). Кожен з нас живий сьогодні завдяки незліченним операціями наноботов в трильйони наших клітин. Ми даємо їм біологічні назви на кшталт «рибосом», але по своїй суті вони – запрограмовані машини з функцією.

Різні типи нанороботів і застосувань

Взагалі, нанороботів дуже багато. Ось лише деякі з них.
Найменші з можливих двигуни
Група фізиків з Університету Майнца в Німеччині нещодавно побудувала найменший двигун в історії з одного атома. Як і будь-який інший, цей двигун перетворює теплову енергію в рух – але робить це на найменших масштабах. Атом перебуває в пастці в конусі електромагнітної енергії, а за допомогою лазерів його нагрівають і охолоджують, що призводить до руху атома в конусі вперед і назад, ніби поршня двигуна.
3D-рухомі наномашини з ДНК
Інженери-механіки з Університету штату Огайо спроектували і побудували складні нанорозмірні механічні частини, використовуючи «ДНК-орігамі» – довівши, що одні й ті ж основні принципи проектування, які застосовуються до повнорозмірним машинам, можна застосувати і до ДНК – і може виробляти складні, керовані компоненти для майбутніх нанороботів.
Наноплавнікі
ETH Zurich Вчені і Техніона розробили еластичний «наноплавнік» у вигляді поліпірроловой (Ppy) нанопроволоки довжиною в 15 мікрометрів (мільйонних метра) і товщиною в 200 нанометрів, який може рухатися через біологічну рідину на швидкості 15 мікрометрів в секунду. Наноплавнікі можна пристосувати для доставки ліків і з допомогою магнітів проводити їх через кровотік до цільових раковим клітинам, наприклад.
Мурашиний нанодвигун
Вчені Кембриджського університету розробили крихітний двигун, здатний надавати силу, в 100 разів перевищує власну вагу, на будь-який мускул. Нові нанодвігателі можуть привести до нанороботів, які досить малі, щоб проникати в живі клітини і боротися з захворюваннями, вважають вчені.
Мікророботи по типу сперматозоїдів
Група вчених з Університету Твенте (Нідерланди) і Німецького університету в Каїрі (Єгипет) розробила микророботов по типу сперматозоїдів, якими можна було б управляти за рахунок коливальних слабких магнітних полів. Їх можна було б використовувати для складних мікроманіпуляцій і цільових терапевтичних завдань.
Наноракети
Кілька груп дослідників недавно побудували високошвидкісну версію нанорозмірних ракет з дистанційним управлінням, об’єднавши наночастинки з біологічними молекулами. Вчені сподіваються розробити ракету, здатну працювати в будь-якому середовищі; наприклад, для доставки ліків в цільову область тіла.
 Основні сфери застосування нано- і мікро машин

Можливості застосування таких нано- та микромашин практично безмежні. наприклад:
– Виявляти і знищувати ракові клітини більш точно і ефективно;
– Будувати механізми цільової доставки ліків для контролю і запобігання захворювань;
– Створення наночастинок, які збираються в певних тканинах і потім сканують тіло в процесі магнітно-резонансної томографії – це могло б виявити такі проблеми, як діабет;
– Практично безмежні можливості налаштовувати зондувальні і скануючі характеристики нанороботів, ми могли б відкрити для себе наші тіла і більш ефективно вимірювати світ навколо нас;
– Нанороботи можуть зіграти певну роль в розробці більш ефективної системи використання відновлюваних джерел енергії;
– Електрохромноє пристрої, які динамічно змінюють колір при додатку потенціалу, широко вивчаються для використання в енергоефективних розумних вікнах – які могли б підтримувати внутрішню температуру кімнати, самоочищатися і багато іншого;
– Рей Курцвейл вважає, що нанороботи дозволять нам підключити нашу біологічну нервову систему до хмари в 2030 році.
Нанотехнології мають потенціал вирішити найбільші проблеми, з якими сьогодні зіткнувся світ. Вони могли б поліпшити продуктивність людей, забезпечити нас всіма необхідними матеріалами, водою, енергією та їжею, захистити нас від невідомих бактерій і вірусів і навіть зменшити число причин для порушення світу. До 2020 року світова галузь нанотехнологій виросте до ринку в $ 75,8 млрд.